刷子形太赫茲波偏振分束器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種刷子形太赫茲波偏振分束器。它包括第一信號輸出端、信號輸入端、第二信號輸出端、基板；基板上表面設(shè)有第一矩形平板、第二矩形平板，第三矩形平板、第四矩形平板、第五矩形平板、第六矩形平板、矩形平板、第七矩形平板、第八矩形平板、第一梯形平板、第二梯形平板、第三梯形平板及由孔狀鏤空組成的鏤空平板。信號從信號輸入端輸入，第一信號輸出端輸出TM波、第二信號輸出端輸出TE波，實(shí)現(xiàn)偏振分束效果。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊，便于加工，分束率高等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】刷子形太赫茲波偏振分束器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太赫茲波偏振分束器，尤其涉及一種刷子形太赫茲波偏振分束器。
【背景技術(shù)】
[0002]太赫茲頻域是指頻率在0.1THf IOTHz，太赫茲波介于微波和可見光之間，是宏觀電磁理論向微觀量子理論過渡的區(qū)域，也是電子學(xué)向光子學(xué)的過渡區(qū)域，集成了微波通信與光通信的優(yōu)點(diǎn)，有重要的學(xué)術(shù)和應(yīng)用研究價(jià)值:首先太赫茲波通信能夠獲得比微波通信大得多的帶寬，能有效解決日益嚴(yán)峻的頻帶資源短缺的問題。另外太赫茲波具有很好的穿透性，它能以很小的衰減穿透煙塵、墻壁、碳板、布料及陶瓷等物質(zhì)，解決了光通信在煙塵等惡劣環(huán)境中的局限。太赫茲波的傳輸特性決定了太赫茲波可以應(yīng)用于無線通信。目前，國際上關(guān)于太赫茲波的研究機(jī)構(gòu)大量涌現(xiàn)，并取得了很多研究成果，太赫茲技術(shù)仍將是未來很長一段時(shí)間世界范圍內(nèi)廣泛研究的熱點(diǎn)。
[0003]太赫茲波通信系統(tǒng)離不開各種太赫茲波功能器件的性能保障。雖然國內(nèi)外對于太赫茲波功能器件的研究雖然已經(jīng)逐漸展開，但是太赫茲波功能器件作為太赫茲波科學(xué)技術(shù)應(yīng)用中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，相比太赫茲波產(chǎn)生和檢測裝置及太赫茲波傳輸波導(dǎo)的快速發(fā)展，仍然需要投入大量的人力和物力進(jìn)行深入的探索和研究。對太赫茲波偏振分束器進(jìn)行研究對于促進(jìn)太赫茲波功能器件的研究有不可或缺的重要意義。太赫茲波偏振分束器是一種非常重要的太赫茲波器件，用于控制太赫茲波系統(tǒng)中的太赫茲波。目前，太赫茲波段的偏振分束器件還十分有限，現(xiàn)有的太赫茲波偏振分束器往往結(jié)構(gòu)復(fù)雜、難以制作并且價(jià)格昂貴，因此有必要設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊 、質(zhì)量輕、分束效率高的太赫茲偏振分束器來滿足未來太赫茲波技術(shù)應(yīng)用需要。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種刷子形太赫茲波偏振分束器。
[0005]刷子形太赫茲波偏振分束器包括第一信號輸出端、信號輸入端、第二信號輸出端、基板；基板上表面設(shè)有第一矩形平板、第二矩形平板，第三矩形平板、第四矩形平板、第五矩形平板、第六矩形平板、矩形平板、第七矩形平板、第八矩形平板、第一梯形平板、第二梯形平板、第三梯形平板及由孔狀鏤空組成的鏤空平板；第四矩形平板、第五矩形平板、第六矩形平板、矩形平板、第七矩形平板、第八矩形平板、第一梯形平板、第二梯形平板、第三梯形平板及由孔狀鏤空組成的鏤空平板順次放置，其中，矩形平板為四個(gè)，平行放置，第四矩形平板左端與第一矩形平板、第二矩形平板，第三矩形平板的右端相連，第一矩形平板、第二矩形平板，第三矩形平板的左端分別為第一信號輸出端、信號輸入端、第二信號輸出端，信號從信號輸入端輸入，第一信號輸出端輸出TM波、第二信號輸出端輸出TE波,實(shí)現(xiàn)偏振分束效果。
[0006]所述的基板的厚度為60-70μπι，材料為二氧化硅。所述的第四矩形平板、第五矩形平板、第六矩形平板、矩形平板、第七矩形平板、第八矩形平板、第一梯形平板、第二梯形平板、第三梯形平板及由孔狀鏤空組成的鏤空平板的材料均為高阻硅。所述的第一矩形平板和第三矩形平板尺寸參數(shù)相同，長度為120-?25μπι，寬度為25~30 μ m，厚度為60~70 μ m ;所述的第二矩形平板長度為120-?25μπι，寬度為35~40μπι，厚度為60-70μπι。所述的第四矩形平板長度為240~250 μ m,寬度為170~175 μ m,厚度為60~70 μ m ;所述的第五矩形平板長度為70~75 μ m,寬度為35~40 μ m,厚度為60-70 μ m。所述的第六矩形平板和第七矩形平板尺寸參數(shù)相同，長度為12~15μπι，寬度為70-75μπι，厚度為60-70 μ m。所述的第八矩形平板長度為100-105 μ m,寬度為35~40 μ m,厚度為60-70 μ m。所述的第一梯形平板和第二梯形平板、第三梯形平板尺寸參數(shù)相同，長度為60-65 μ m,上底長度為35~40 μ m,下底長度為70~75 μ m,厚度為60~70 μ m。所述的鏤空平板長度為80~85 μ m,寬度為20~25 μ m,厚度為60-70 μ m ;所述的孔狀鏤空的半徑為6~7 μ m。
[0007]本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊，便于加工，分束率高等優(yōu)點(diǎn)。
[0008]【專利附圖】
【附圖說明】:
圖1是刷子形太赫茲波偏振分束器的三維結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是刷子形太赫茲波偏振分束器的二維結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是刷子形太赫茲波偏振分束器的第一信號輸出端的TM、TE波輸出功率曲線；
圖4是刷子形太赫茲波偏振分束器的第二信號輸出端的TM、TE波輸出功率曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0009]如圖f 2所示，刷子 形太赫茲波偏振分束器包括第一信號輸出端1、信號輸入端2、第二信號輸出端3、基板4 ;基板4上表面設(shè)有第一矩形平板5、第二矩形平板6，第三矩形平板7、第四矩形平板8、第五矩形平板9、第六矩形平板11、矩形平板12、第七矩形平板13、第八矩形平板15、第一梯形平板10、第二梯形平板14、第三梯形平板16及由孔狀鏤空17組成的鏤空平板18 ;第四矩形平板8、第五矩形平板9、第六矩形平板11、矩形平板12、第七矩形平板13、第八矩形平板15、第一梯形平板10、第二梯形平板14、第三梯形平板16及由孔狀鏤空17組成的鏤空平板18順次放置，其中，矩形平板12為四個(gè)，平行放置，第四矩形平板8左端與第一矩形平板5、第二矩形平板6，第三矩形平板7的右端相連，第一矩形平板5、第二矩形平板6，第三矩形平板7的左端分別為第一信號輸出端1、信號輸入端2、第二信號輸出端3,信號從信號輸入端2輸入，第一信號輸出端I輸出TM波、第二信號輸出端3輸出TE波，實(shí)現(xiàn)偏振分束效果。
[0010]所述的基板4的厚度為60-70 μ m,材料為二氧化硅。所述的第四矩形平板8、第五矩形平板9、第六矩形平板11、矩形平板12、第七矩形平板13、第八矩形平板15、第一梯形平板10、第二梯形平板14、第三梯形平板16及由孔狀鏤空17組成的鏤空平板18的材料均為高阻硅。所述的第一矩形平板5和第三矩形平板7尺寸參數(shù)相同，長度為120-?25μπι，寬度為25~30μπι，厚度為60-70μπι;所述的第二矩形平板6長度為120-?25μπι，寬度為35~40μπι，厚度為60-70μπι。所述的第四矩形平板8長度為240~250 μ m，寬度為170~175 μ m,厚度為60~70 μ m ;所述的第五矩形平板9長度為70~75 μ m,寬度為35~40 μ m，厚度為60-70 μ m。所述的第六矩形平板11和第七矩形平板13尺寸參數(shù)相同，長度為12~15 μ m,寬度為70-75 μ m,厚度為60-70 μ m。所述的第八矩形平板15長度為100-?05 μ m，寬度為35~40 μ m,厚度為60-70 μ m。所述的第一梯形平板10和第二梯形平板14、第三梯形平板16尺寸參數(shù)相同，長度為60-65 μ m,上底長度為35~40 μ m,下底長度為70-75 μ m,厚度為60~70 μ m。所述的鏤空平板18長度為80~85 μ m,寬度為20~25 μ m,厚度為60~70 μ m ;所述的孔狀鏤空17的半徑為6~7 μ m。
[0011] 實(shí)施例1
刷子形太赫茲波偏振分束器的基板的厚度為60μπι，材料為二氧化硅。第四矩形平板、第五矩形平板、第六矩形平板、矩形平板、第七矩形平板、第八矩形平板、第一梯形平板、第二梯形平板、第三梯形平板及由孔狀鏤空組成的鏤空平板的材料均為高阻硅。第一矩形平板和第三矩形平板尺寸參數(shù)相同，長度為120 μ m,寬度為25 μ m,厚度為60 μ m ;第二矩形平板長度為120 μ m,寬度為35 μ m,厚度為60 μ m。第四矩形平板長度為240 μ m,寬度為170 μ m,厚度為60 μ m ;第五矩形平板長度為70 μ m,寬度為35 μ m,厚度為60 μ m。第六矩形平板和第七矩形平板尺寸參數(shù)相同，長度為12 μ m,寬度為70 μ m,厚度為60 μ m。第八矩形平板長度為100 μ m,寬度為35 μ m,厚度為60 μ m。第一梯形平板和第二梯形平板、第三梯形平板尺寸參數(shù)相同，長度為60 μ m,上底長度為35 μ m，下底長度為70 μ m,厚度為60 μ m。鏤空平板長度為80 μ m,寬度為20 μ m,厚度為60 μ m ;孔狀鏤空的半徑為6 μ m。刷子形太赫茲波偏振分束器的第一信號輸出端的TE波、TM波輸出功率曲線如圖3所示，在1.5^2.5THz頻段內(nèi)TE波最大輸出功率(插入損耗)為0.07dB，TM波最小輸出功率(消光比)為42dB。第二信號輸出端的TM波、TE波輸出功率曲線如圖4所示，在1.5^2.5THz頻段內(nèi)TM波最大輸出功率(插入損耗)為0. 06dB, TE波最小輸出功率(消光比)為41dB。
【權(quán)利要求】
1.一種刷子形太赫茲波偏振分束器，其特征在于包括第一信號輸出端(I)、信號輸入端(2)、第二信號輸出端(3)、基板(4);基板(4)上表面設(shè)有第一矩形平板(5)、第二矩形平板(6)，第三矩形平板(7)、第四矩形平板(8)、第五矩形平板(9)、第六矩形平板(11)、矩形平板(12)、第七矩形平板(13)、第八矩形平板(15)、第一梯形平板(10)、第二梯形平板(14)、第三梯形平板(16)及由孔狀鏤空(17)組成的鏤空平板(18);第四矩形平板(8)、第五矩形平板(9)、第六矩形平板(11)、矩形平板(12)、第七矩形平板(13)、第八矩形平板(15)、第一梯形平板(10)、第二梯形平板(14)、第三梯形平板(16)及由孔狀鏤空(17)組成的鏤空平板(18)順次放置，其中，矩形平板(12)為四個(gè)，平行放置，第四矩形平板(8)左端與第一矩形平板(5)、第二矩形平板(6)，第三矩形平板(7)的右端相連，第一矩形平板(5)、第二矩形平板(6)，第三矩形平板(7)的左端分別為第一信號輸出端(I)、信號輸入端(2)、第二信號輸出端(3),信號從信號輸入端(2)輸入，第一信號輸出端(I)輸出TM波、第二信號輸出端(3)輸出TE波，實(shí)現(xiàn)偏振分束效果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種刷子形太赫茲波偏振分束器，其特征在于所述的基板(4)的厚度為60-70μπι，材料為二氧化硅。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種刷子形太赫茲波偏振分束器，其特征在于所述的第四矩形平板(8)、第五矩形平板(9)、第六矩形平板(11)、矩形平板(12)、第七矩形平板(13)、第八矩形平板(15)、第一梯形平板(10)、第二梯形平板(14)、第三梯形平板(16)及由孔狀鏤空(17)組成的鏤空平板(18)的 材料均為高阻硅。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種刷子形太赫茲波偏振分束器，其特征在于所述的第一矩形平板(5)和第三矩形平板(7)尺寸參數(shù)相同，長度為120-125 μ m,寬度為25~30 μ m，厚度為60~70 μ m ;所述的第二矩形平板(6)長度為120~125 μ m,寬度為35~40 μ m,厚度為60~70 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種刷子形太赫茲波偏振分束器，其特征在于所述的第四矩形平板(8)長度為240-250 μ m,寬度為170-?75 μ m,厚度為60-70 μ m ;所述的第五矩形平板(9)長度為70~75 μ m,寬度為35~40 μ m,厚度為60~70 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種刷子形太赫茲波偏振分束器，其特征在于所述的第六矩形平板(11)和第七矩形平板(13 )尺寸參數(shù)相同，長度為12~15 μ m，寬度為70-75 μ m,厚度為 60~70 μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種刷子形太赫茲波偏振分束器，其特征在于所述的第八矩形平板(15)長度為100-?05μπι，寬度為35~40 μ m，厚度為60~70 μ m。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種刷子形太赫茲波偏振分束器，其特征在于所述的第一梯形平板(10)和第二梯形平板(14)、第三梯形平板(16)尺寸參數(shù)相同，長度為60-65 μ m，上底長度為35~40 μ m,下底長度為70~75 μ m,厚度為60~70 μ m。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種刷子形太赫茲波偏振分束器，其特征在于所述的鏤空平板(18)長度為80-85 μ m,寬度為20-25 μ m,厚度為60-70 μ m ;所述的孔狀鏤空(17)的半徑為6~7 μ m0
【文檔編號】G02B6/126GK103675995SQ201310599218
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】李九生 申請人:中國計(jì)量學(xué)院